JP5012190B2 - Hybrid car - Google Patents
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Description
本発明は、駆動源として、エンジン以外にこのエンジンのクランク軸と直結させた回転軸を有する電気モータを備えるハイブリッド車に関し、詳細には、このようなハイブリッド車において、アイドル時におけるバッテリの充電を、電気モータにより効率的に行うための技術に関する。 The present invention relates to a hybrid vehicle including an electric motor having a rotating shaft directly connected to a crankshaft of the engine in addition to the engine as a drive source, and more particularly, in such a hybrid vehicle, charging of a battery during idling is performed. The present invention relates to a technique for performing efficiently by an electric motor.
駆動源としてエンジン以外に電気モータを備え、エンジンのクランク軸と電気モータの回転軸とが直結されたハイブリッド車は、パラレル型のハイブリッド車として一般的に知られるところである。 A hybrid vehicle that includes an electric motor as a driving source in addition to the engine and in which the engine crankshaft and the rotating shaft of the electric motor are directly connected is generally known as a parallel hybrid vehicle.
このようなハイブリッド車において、電気モータは、モータ及び発電機のいずれとしても動作させることができるように構成され、電気モータに電力を供給するためのバッテリの充電は、この電気モータを発電機として動作させることにより発生させた電力を供給することにより行うことが可能である。電気モータによるバッテリの充電は、駆動走行時に限らずアイドル時においても行われ、エンジンの回転数制御により電気モータの回転数を維持しながら電気モータを発電機として動作させることで、充電のための電力を発生させる。 In such a hybrid vehicle, the electric motor is configured to be able to operate as either a motor or a generator, and charging of a battery for supplying electric power to the electric motor is performed using the electric motor as a generator. It can be performed by supplying electric power generated by the operation. Charging of the battery by the electric motor is performed not only at the time of driving traveling but also at idle time, and by operating the electric motor as a generator while maintaining the rotation speed of the electric motor by controlling the rotation speed of the engine, Generate power.
ハイブリッド車に関するものではないが、トルクコンバータを有する自動変速機を備えた車両において、アイドル時にトルクコンバータによりエネルギーが消費されるのを回避するための技術として、次のようなものがある。ドライブレンジでのアイドリングに際してアイドルストップを行わない場合は、自動変速機に備わるクラッチ(前進用クラッチ)の摩擦係合力を低下させて、トルクコンバータによるエネルギー損失を抑制するものである(特許文献1)。
上記の技術は、アイドル時におけるエネルギー損失を抑制して、燃料消費量の削減に寄与し得るものである。しかしながら、このものは、ハイブリッド車を対象とするものではなく、ハイブリッド車において、バッテリをアイドル時に充電しようとする際の(言い換えれば、アイドル時に電気モータを発電機として動作させようとする際の)トルクコンバータによるエネルギー損失を想定したものではない。ハイブリッド車については、電気モータの回転数がある程度高くなければ良好な発電効率が得られないという特性があることから、アイドル時におけるバッテリの充電又は電気モータによる発電に際して単にクラッチの摩擦係合力を低下させることとしただけでは、アイドリングにより回転数が低い分電気モータの発電効率も低く、効率的に充電等を行うことができないという問題がある。 The above technique can contribute to reduction of fuel consumption by suppressing energy loss during idling. However, this is not intended for a hybrid vehicle. In the hybrid vehicle, when trying to charge a battery when idling (in other words, when trying to operate an electric motor as a generator during idling). It does not assume energy loss due to the torque converter. The hybrid vehicle has a characteristic that good power generation efficiency cannot be obtained unless the rotational speed of the electric motor is high to some extent, so that the frictional engagement force of the clutch is simply reduced during charging of the battery during idling or power generation by the electric motor. However, there is a problem that the power generation efficiency of the electric motor is low due to the low rotation speed due to idling, and charging and the like cannot be performed efficiently.
本発明は、このような問題を考慮して、アイドル時に電気モータにより効率的に発電を行わせることのできるハイブリッド車を提供することを目的とする。 In consideration of such a problem, an object of the present invention is to provide a hybrid vehicle that can efficiently generate power by an electric motor during idling.
また、本発明は、特にアイドル時におけるバッテリの充電のため、電気モータにより効率的に発電を行わせることのできるハイブリッド車を提供することを目的とする。 It is another object of the present invention to provide a hybrid vehicle that can efficiently generate power with an electric motor, particularly for charging a battery during idling.
本発明に係るハイブリッド車は、エンジンと、このエンジンのクランク軸と直結させた回転軸を有する電気モータと、エンジン及び電気モータとこのハイブリッド車の駆動軸との間に介装され、エンジン及び電気モータが発生させた駆動トルクを所定の変速比で駆動軸に伝達させるための変速機であって、この駆動トルクを伝達させる際のトルク容量が可変に構成されたクラッチを有する変速機と、エンジン、電気モータ及び変速機を制御するためのコントロールユニットとを備える。ここで、コントロールユニットは、所定のアイドル条件が成立しているか否かを判定し、所定のアイドル条件が成立しているときに、電気モータに対する発電要求が発生したか否かを判定する。そして、発電要求が発生したときは、運転者によるブレーキ操作の有無又はブレーキの操作量を検出し、その後の発電要求が維持されている間におけるクラッチのトルク容量を、ブレーキ操作がないか、又は検出したブレーキの操作量が小さい場合においては前記アイドル条件の成立前におけるよりも小さな第1の容量に、それ以外の場合においては前記第1の容量よりも小さい第2の容量に低減させるとともに、発電要求が発生したことの判定に応答して、エンジンの回転速度を上昇させる。 A hybrid vehicle according to the present invention is interposed between an engine, an electric motor having a rotating shaft directly connected to a crankshaft of the engine, the engine and the electric motor, and a drive shaft of the hybrid vehicle. A transmission for transmitting drive torque generated by a motor to a drive shaft at a predetermined speed ratio, a transmission having a clutch having a variable torque capacity when transmitting the drive torque, and an engine A control unit for controlling the electric motor and the transmission. Here, the control unit determines whether or not a predetermined idle condition is satisfied, and determines whether or not a power generation request for the electric motor is generated when the predetermined idle condition is satisfied. When the power generation request is generated, detects an operation amount of the presence or the brake of the brake operation by the driver, the torque capacity of the clutch during the subsequent power demand is maintained, there are no braking operation, or a small first capacitor than prior establishment of the idle condition when the operation amount of the detected brake is small, reduces the small second capacitance than the first capacitor in otherwise Rutotomoni The engine speed is increased in response to the determination that the power generation request has occurred.
本発明によれば、所定のアイドル条件が成立し、電気モータに対する発電要求が発生した場合に、発電要求が維持されている間におけるクラッチのトルク容量をアイドル条件の成立前におけるよりも小さなトルク容量に設定することで、発電に際してエンジンに対する負荷を低減させることができ、変速機にトルクコンバータを有するものにあっては、このトルクコンバータによるエネルギー損失を抑制することができる。また、発電要求が発生したことの判定に応答して、エンジンの回転速度を上昇させることで、エンジンに対する負荷を低減させながら発電効率の高い条件で電気モータを動作させることが可能となり、電気モータによりバッテリを充電するものにあっては、バッテリの充電を効率的に行わせることができる。 According to the present invention, when a predetermined idle condition is satisfied and a power generation request is generated for the electric motor, the torque capacity of the clutch while the power generation request is maintained is smaller than that before the idle condition is satisfied. By setting to, the load on the engine during power generation can be reduced, and if the transmission has a torque converter, energy loss due to the torque converter can be suppressed. Further, in response to the determination that the power generation request has occurred, it is possible to operate the electric motor under conditions of high power generation efficiency while reducing the load on the engine by increasing the rotational speed of the engine. Therefore, the battery can be charged efficiently.
以下に図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態に係るハイブリッド車の駆動系の構成を示している。 FIG. 1 shows a configuration of a drive system of a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention.
本実施形態に係るハイブリッド車は、パラレル型のハイブリッド車であり、駆動源として、内燃機関であるエンジン1と、電気モータ(以下「モータジェネレータ」という。)2とを備えている。
The hybrid vehicle according to the present embodiment is a parallel hybrid vehicle, and includes an
モータジェネレータ2は、モータ及び発電機のいずれとしても動作させることが可能である。エンジン1とモータジェネレータ2とは、エンジン1のクランク軸とモータジェネレータ2の回転軸とが同軸上で連結された状態にあり、エンジン1又はモータジェネレータ2のいずれかのみにより駆動トルクを生じさせるほか、エンジン1及びモータジェネレータ2の双方により駆動トルクを生じさせることもできる。モータジェネレータ2は、交流モータであり、バッテリ3を電源として供給される交流電流により動作する。モータジェネレータ2をモータとして動作させる場合は、バッテリ3からの直流電流がインバータ4により交流電流に変換されて、モータジェネレータ2に供給される。他方、モータジェネレータ2を発電機として動作させる場合は、モータジェネレータ2により発生された交流電流がインバータ4により直流電流に変換されて、バッテリ3に供給される。このように、バッテリ3は、モータジェネレータ2を発電機として動作させることにより、ハイブリッド車の走行時及び停車時のいずれにおいても充電することが可能である。なお、図1において、説明の便宜上モータジェネレータ2の本体を二点鎖線により示し、その内部構造として、回転子21及び固定子22と、回転軸23との関係を示している。
The
モータジェネレータ2の出力側には、トルクコンバータ51を備えた自動変速機5が設けられており、エンジン1及びモータジェネレータ2が発生させた駆動トルクが、この自動変速機5を介して所定の変速比で駆動軸6に伝達されるように構成されている。自動変速機5は、多板クラッチとして構成されるフォワードクラッチ52を内蔵しており、前進時にこのフォワードクラッチ52を締結させることで、ハイブリッド車を前進させることが可能である。本実施形態において、フォワードクラッチ52は、駆動トルクを駆動軸6に伝達させる際のトルク容量が可変に構成されている。トルク容量の制御は、図示しないクラッチピストンに作用する油圧(以下「クラッチ油圧」という。)を調整することにより行われ、多板クラッチを構成する摩擦板がクラッチピストンにより互いに押し付けられることで、クラッチ油圧に応じたトルク容量が形成される。なお、クラッチ油圧の調整は、リニアソレノイド弁として構成されるアクチュエータ521により、後述するコントロールユニット101からの信号に基づいてなされる。
An
自動変速機5による変速後の駆動トルクは、駆動軸6及びディファレンシャル7を介して左右の駆動輪8a,8bに伝達され、ハイブリッド車を推進させる。
The drive torque after the shift by the
電子制御ユニット(「コントロールユニット」に相当し、以下「ECM」という。)101は、このハイブリッド車の制御装置を構成するものである。ECM101は、エンジン1、モータジェネレータ2(具体的には、インバータ4)及び変速機5(フォワードクラッチ52のアクチュエータ521を含む。)に対し、これらの指令信号を出力する。ECM101には、ハイブリッド車の運転条件に関する信号として、運転者によるアクセルペダルの操作量を検出するためのアクセルセンサ151からの検出信号、モータジェネレータ2の回転速度(単位時間毎の回転数として、以下「モータ回転数」という。)を検出するための回転速度センサ152からの検出信号、ブレーキペダルが踏み込まれている間にオン信号を出力するブレーキスイッチ153からの信号、フォワードクラッチ52の入力側における回転速度として、トルクコンバータ51の出力軸の回転速度(単位時間毎の回転数として、以下「クラッチ入力回転数」という。)を検出するための回転速度センサ154からの検出信号、フォワードクラッチ52の出力側における回転速度(以下「クラッチ出力回転数」という。)を検出するための回転速度センサ155からの検出信号、及びバッテリ3の残容量を検出するための電流センサ156からの検出信号等が入力される。バッテリ3の残容量は、電流センサ156によりバッテリ3の充電時及び放電時に検出された電流値を積算することにより算出することが可能である。
An electronic control unit (corresponding to “control unit”, hereinafter referred to as “ECM”) 101 constitutes a control device for this hybrid vehicle. The ECM 101 outputs these command signals to the
ECM101は、入力した各種の信号に基づいて所定の演算を実行し、エンジン1等を制御する。ECM101は、特にバッテリ3に関する充電要求があるか否かを判定し、充電要求がある場合に、インバータ4の制御によりモータジェネレータ2を発電機として動作させて、バッテリ3の充電を行わせる。バッテリ3の残容量が少なく、かつ加速時にないなどの条件が成立した場合に充電要求があるものとされるほか、アクセルペダルが完全に戻された状態での減速時(減速回生時)にある場合においても充電要求があるものとされる。本実施形態では、これらの条件に加え、停車時にバッテリ3を充電する必要が発生した場合に、充電要求があるものとされる。
The ECM 101 executes predetermined calculations based on various input signals and controls the
以下、本実施形態に係るECM101の動作について、フローチャートにより説明する。 Hereinafter, the operation of the ECM 101 according to the present embodiment will be described with reference to flowcharts.
図2は、ECM101がアイドル時、ここでは、特に停車時にモータジェネレータ2の発電に関して行う制御(以下「アイドル発電制御」という。)の基本ルーチンのフローチャートを示している。 FIG. 2 shows a flowchart of a basic routine of control (hereinafter referred to as “idle power generation control”) performed when the ECM 101 is idle, in particular, when the ECM 101 is stopped, particularly when the ECM 101 is stopped.
ECM101は、アイドル発電制御を行う条件として、予め定められたハイブリッド車に関するアイドル条件が成立しているか否かを判定する。本実施形態では、アクセルペダルが完全に戻されていること、及び車速VSPが所定の値以下であることをもってこのアイドル条件が成立したものとする。車速VSPは、クラッチ出力回転数Nout及び変速比に基づいて算出したもので代用する。アイドル条件が成立し、かつエンジン1のアイドルストップが禁止又は遅延されている場合に、アイドル発電制御を開始する。アイドルストップを実行する場合は、この制御を行わず、アイドルストップ解除条件の成立を判定するための制御に移行する。
The ECM 101 determines whether or not a predetermined idle condition regarding a hybrid vehicle is established as a condition for performing idle power generation control. In the present embodiment, it is assumed that the idle condition is satisfied when the accelerator pedal is fully returned and the vehicle speed VSP is equal to or lower than a predetermined value. The vehicle speed VSP is substituted with a value calculated based on the clutch output speed Nout and the gear ratio. When the idle condition is satisfied and the idle stop of the
S101では、発電補正モードが設定されているか否かを判定する。発電補正モードが設定されているときは、S102へ進み、設定されていないときは、S111へ進む。発電補正モードは、後述するS111の処理により、バッテリ3に関する充電要求があるものとして発電要求(アイドル発電要求)が発生したと判定された場合に設定される。
In S101, it is determined whether the power generation correction mode is set. When the power generation correction mode is set, the process proceeds to S102, and when it is not set, the process proceeds to S111. The power generation correction mode is set when it is determined in step S111 described later that a power generation request (idle power generation request) has occurred assuming that there is a charge request for the
S102では、発進準備モードが設定されているか否かを判定する。発進準備モードが設定されているときは、S110へ進み、設定されていないときは、S103へ進む。発進準備モードは、後述するS108の処理により、アクセルペダルの操作量等に基づいて発進要求があると判定された場合に設定される。 In S102, it is determined whether or not the start preparation mode is set. When the start preparation mode is set, the process proceeds to S110, and when it is not set, the process proceeds to S103. The start preparation mode is set when it is determined that there is a start request based on the operation amount of the accelerator pedal or the like by the process of S108 described later.
S103では、ブレーキスイッチ信号SWTbに基づいて、ブレーキペダルが踏み込まれているか否かを判定する。踏み込まれているときは、S106へ進み、踏み込まれていないときは、S104へ進む。ブレーキペダルが踏み込まれているか否かの判断は、接点センサとして構成されるブレーキスイッチによるほか、ブレーキ踏力センサによっても行うことができる。 In S103, it is determined whether the brake pedal is depressed based on the brake switch signal SWTb. When it is depressed, the process proceeds to S106, and when it is not depressed, the process proceeds to S104. Whether or not the brake pedal is depressed can be determined not only by a brake switch configured as a contact sensor but also by a brake pedal force sensor.
S104では、クラッチ油圧Pcを第1の油圧Pc1に低減させる。この第1の油圧Pc1は、フォワードクラッチ52のトルク容量をアイドル条件の成立前(このルーチンの開始前)におけるよりも低減させるためのものとして、アイドル条件の成立前におけるクラッチ油圧Pc0よりも小さい値に設定される(図9)。本実施形態では、トルクコンバータ51によるエネルギー損失を抑制するため、アイドル条件の成立に伴ってクラッチ油圧Pcを第1の油圧Pc1にまで低減させていることから、発電補正モードの設定前後でクラッチ油圧Pcに変化を持たせていない。なお、発電補正モードの設定をもってクラッチ油圧Pcを更に低減させるようにしてもよい。
In S104, the clutch hydraulic pressure Pc is reduced to the first hydraulic pressure Pc1. The first hydraulic pressure Pc1 is a value smaller than the clutch hydraulic pressure Pc0 before the idle condition is satisfied, as a torque capacity of the
S105では、エンジン1の運転点として、低回転側の点a(図5)を選択する。運転点a(及び後述するb)の設定については後に詳述するが、この運転点a及びbにおけるエンジン回転数NE1,NE2は、いずれも発電補正モードが設定される前のアイドル時における通常のエンジン回転数Nidlよりも大きな値に設定される。
In S105, the point a (FIG. 5) on the low speed side is selected as the operating point of the
S106では、クラッチ油圧Pcを第1の油圧Pc1よりも小さい第2の油圧Pc2に低減させる。本実施形態では、第2の油圧Pc2を0に設定することで、ブレーキペダルが踏み込まれることによりクラッチ52を開放させるようにしている。なお、ブレーキペダルが踏み込まれていない場合のクラッチ油圧Pc1を、S104の処理により比較的に大きな値に設定することで、停車後間もなく発進する場合の締結動作に起因する遅れの発生を防止している。 In S106, the clutch hydraulic pressure Pc is reduced to a second hydraulic pressure Pc2 that is smaller than the first hydraulic pressure Pc1. In the present embodiment, by setting the second hydraulic pressure Pc2 to 0, the clutch 52 is released when the brake pedal is depressed. Note that the clutch hydraulic pressure Pc1 when the brake pedal is not depressed is set to a relatively large value by the processing of S104, thereby preventing the occurrence of delay due to the engagement operation when starting immediately after the vehicle stops. Yes.
S107では、エンジン1の運転点として、運転点aよりも高回転側の点b(図5)を選択する。
In S107, the point b (FIG. 5) on the higher rotation side than the operating point a is selected as the operating point of the
S108では、発進要求が発生したか否かを判定する。発進要求が発生したときは、S109に進み、発生していないときは、S109を介さずにこのルーチンを終了する。発進要求が発生したか否かの判定は、アクセルペダルの操作量に基づいて行われ、アクセルペダルが踏み込まれることによるアイドル条件の解除をもって発進要求が発生したものと判定される。 In S108, it is determined whether a start request has occurred. When a start request is generated, the process proceeds to S109, and when it is not generated, this routine is terminated without going through S109. The determination as to whether or not a start request has occurred is made based on the amount of operation of the accelerator pedal, and it is determined that the start request has occurred upon release of the idle condition due to depression of the accelerator pedal.
S109では、発進準備モードを設定する。 In S109, a start preparation mode is set.
S110では、後述する図3に示すフローチャートに従い、発進制御を実行する。 In S110, start control is executed according to the flowchart shown in FIG.
S111では、アイドル発電要求があるか否かを判定する。アイドル発電要求があるときは、S112へ進み、ないときは、S112を介さずにこのルーチンを終了する。 In S111, it is determined whether there is an idle power generation request. If there is an idle power generation request, the process proceeds to S112, and if not, the routine is terminated without going through S112.
S112では、発電補正モードを設定する。発電補正モードが設定されたときは、その後のルーチンにおいて、発進準備モードが設定されるまでの間、S103〜107の処理によりバッテリ3の充電を行わせることになる。
In S112, the power generation correction mode is set. When the power generation correction mode is set, in the subsequent routine, the
図3は、発進制御ルーチンのフローチャートを示している。 FIG. 3 shows a flowchart of the start control routine.
S201では、クラッチ油圧Pcを徐々に増大させていくことにより、フォワードクラッチ52の摩擦係合力を増大させる。この場合におけるフォワードクラッチ52の締結は、発電のためにエンジン回転数NEを上昇させている状態からの締結であり、摩擦係合力の増大が急である場合は、モータジェネレータ2の回転数制御による抑制作用が充分に得られず、トルクショックを生じさせるおそれがある。本実施形態では、このルーチンによるクラッチ油圧Pcの増大を、発電補正モードの設定時以外のときに発進要求があった場合のものと比較して緩やかに行わせる(言い換えれば、トルク容量変化の速度を低下させる)ことで、設計上の許容範囲を超えるトルクショックの発生を回避している。
In S201, the frictional engagement force of the
S202では、エンジン1の運転点を変更してエンジントルクTeを0とし、エンジン1に対する燃料供給を停止させる。
In S202, the operating point of the
S203では、モータジェネレータ2の回転数制御を実行する。アクセルペダルの操作量等の運転条件に応じた車両の目標駆動トルク(駆動軸6に伝達されるトルク)を算出するとともに、この目標駆動トルクに対してフォワードクラッチ52のトルク容量に応じた損失分を考慮したトルクコンバータ51出力側の目標トルクtTを算出する。算出したtTに基づいて、下式によりモータジェネレータ2の目標回転速度tNMを算出し、実際のモータ回転数NMを算出したtNMに近づけるように、モータジェネレータ2の発電トルクを制御する。なお、下式において、トルクコンバータ51のトルク容量τ及びトルク比RTは、トルクコンバータ51における入力側と出力側との回転速度比e(=Nc1/NM)に応じたものとして、図4に示すテーブルからの検索により算出する。
In S203, the rotational speed control of the
tNM=√(tT/τ×RT) ・・・(1)
S204では、フォワードクラッチ52の締結が完了したか否かを判定する。クラッチ入力回転数Nc1とクラッチ出力回転数Nc2とを比較して、これらの差が所定の値以下となったときに、締結が完了したものと判定する。
tNM = √ (tT / τ × RT) (1)
In S204, it is determined whether or not the engagement of the
S205では、発電補正モードを解除する。 In S205, the power generation correction mode is canceled.
S206では、エンジン1に対する燃料供給を再開し、運転条件等に応じたエンジントルクTeを発生させる。
In S206, the fuel supply to the
次に、図5〜8を参照して、運転点a,bの設定について説明する。 Next, setting of the operating points a and b will be described with reference to FIGS.
図5,6は、エンジン1及びモータジェネレータ2の効率に関する特性を、回転速度及びトルクとの関係で示している。等出力線上でみると、エンジン1は、低回転及び高回転側の領域で効率ηeが低く(図5)、モータジェネレータ2は、高回転側の領域で効率ηmが高い一方、低回転側の領域で低い(図6)という特性がある。
5 and 6 show the characteristics relating to the efficiency of the
図7は、このようなエンジン1及びモータジェネレータ2の等出力線上で得られる特性をエネルギー損失として示している。エンジン1のものを実線Aにより、モータジェネレータ2のものを実線Bにより示している。エンジン1及びモータジェネレータ2の総合的な効率は、トルクコンバータ51及びフォワードクラッチ52によるエネルギー損失(一点鎖線Zにより示す。)を考慮して実線Cのように示すことができ、アイドル時に最も効率的に発電を行うことのできる運転点を、領域R内又はその近傍の運転点として設定することができる。フォワードクラッチ52を開放させた状態では、領域Rは、更に高回転側に定められる。
FIG. 7 shows the characteristics obtained on the equal output lines of the
図8は、クラッチ油圧Pcを低減させる場合(図2のS105)と、フォワードクラッチ52を開放させる場合(同S107)との各運転点a,bを示している。油圧低減時と、クラッチ開放時とのそれぞれについて高い効率が得られる領域Rが定められることから、それぞれの条件について領域Rにあるエンジン回転数NE1,NE2を等出力線上から抽出し、運転点a,bに設定する。既述の通り、クラッチ開放時の運転点bは、油圧低減時の運転点aよりも高回転側に設定される。
FIG. 8 shows the operating points a and b when the clutch hydraulic pressure Pc is reduced (S105 in FIG. 2) and when the
次に、以上の制御の内容について、図9に示すタイムチャートにより更に説明する。 Next, the contents of the above control will be further described with reference to the time chart shown in FIG.
アクセルペダルが戻されたこと等によりアイドル条件が成立すると(時刻t0)、クラッチ油圧Pcが第1の油圧Pc1に低減され、エンジン回転数NEが所定のアイドル回転数Nidlに維持される。バッテリ3の残容量が充分にあり、バッテリ3を充電する必要のない場合は、アイドル発電制御を行わずにアイドルストップを実行し、エンジン1を停止させる。
When the idle condition is satisfied due to the accelerator pedal being returned or the like (time t0), the clutch hydraulic pressure Pc is reduced to the first hydraulic pressure Pc1, and the engine speed NE is maintained at a predetermined idle speed Nidl. When the remaining capacity of the
アイドル条件の成立後、バッテリ3に関してその残容量が少ないことにより充電要求があるとして、アイドル発電要求が発生したものと判定されると(時刻t1)、発電補正モードが設定され、モータジェネレータ2による発電が行われる。発電補正モードでは、エンジン回転数NEが運転点aの回転数NE1に増大され、アイドル回転数Nidlよりも高い回転数のもとで発電が行われる。発電補正モードの設定中にブレーキスイッチが入り、ブレーキペダルが踏み込まれたことが検出されると(時刻t2)、クラッチ油圧Pcを第2の油圧Pc2に低減させて、フォワードクラッチ52を開放させるとともに、エンジン回転数NEを運転点bの回転数NE2に上昇させる。フォワードクラッチ52が開放し、駆動軸6側からの負荷がなくなることにより、トルクコンバータ51の滑りが収まるため、クラッチ入力回転数Nc1も上昇し、エンジン回転数NEとほぼ一致する。
After the idle condition is established, it is determined that an idle power generation request has occurred (time t1), assuming that there is a charge request due to the low remaining capacity of the
ブレーキペダルが戻されると(時刻t3)、クラッチ油圧Pcが第1の油圧Pc1に戻され、エンジン回転数NEもクラッチ開放前の回転数NE1に戻される。その後アクセルペダルが踏み込まれると(時刻t4)、発進準備モードが設定され、エンジン1に対する燃料供給が停止されて、その出力トルクTEが0とされるとともに、クラッチ油圧Pcが緩やかな速度で徐々に増大される。
When the brake pedal is returned (time t3), the clutch oil pressure Pc is returned to the first oil pressure Pc1, and the engine speed NE is also returned to the speed NE1 before the clutch is released. Thereafter, when the accelerator pedal is depressed (time t4), the start preparation mode is set, the fuel supply to the
発進準備モードでは、エンジントルクTEが0に低減される。クラッチ油圧Pcの上昇に併せ、モータジェネレータ2の回転数制御によりモータジェネレータ2の発電トルクTM(負のトルクであり、絶対値によりその大きさを表す。)を増大させることにより、クラッチ入力回転数Nc1とクラッチ出力回転数Nc2とを速やかに一致させ、フォワードクラッチ52の締結に時間を要することによる発進の遅れを回避する。フォワードクラッチ52の締結が完了すると(時刻t5)、エンジントルクTEを発生させることにより、充分な加速性を確保する。バッテリ3の残容量が所定の値に達しているなど、所定の解除条件が成立したことをもってアイドル発電要求が解除され(時刻t7)、モータジェネレータ2による発電を終了する。
In the start preparation mode, the engine torque TE is reduced to zero. As the clutch hydraulic pressure Pc rises, the
本実施形態によれば、次のような効果を得ることができる。 According to this embodiment, the following effects can be obtained.
本実施形態では、アイドル時にモータジェネレータ2により発電を行う場合に、低いクラッチ油圧Pcを維持して、フォワードクラッチ52のトルク容量を低減させつつ、エンジン回転数NEをアイドル時における通常の回転数(アイドル回転数Nidl)よりも上昇させることとした。これにより、モータジェネレータ2による発電に際し、トルクコンバータ51によるエネルギー損失を抑制しつつ、効率の高い条件でモータジェネレータ2を動作させることができ、バッテリ3の充電を効率的に行わせることができる。
In the present embodiment, when power is generated by the
以上では、アイドル条件の成立によりクラッチ油圧Pcを低減させ、発電補正モードの設定前後でクラッチ油圧Pcに変化を持たせないこととしたが、これに限らず、発電補正モードの設定に応答して、設定前のクラッチ油圧(第1の油圧Pc1)から更に低減させるようにしてもよい。図9において、この場合のクラッチ油圧Pcの変化を一点鎖線Aにより示している。また、クラッチ油圧Pcは、アイドル条件の成立をもって低減させるほか、発電補正モードの設定をもって低減させることも可能である。この場合の変化を二点鎖線Bにより示している。 In the above, the clutch hydraulic pressure Pc is reduced by the establishment of the idle condition, and the clutch hydraulic pressure Pc is not changed before and after the setting of the power generation correction mode. However, not limited to this, in response to the setting of the power generation correction mode. The clutch hydraulic pressure (first hydraulic pressure Pc1) before setting may be further reduced. In FIG. 9, the change in the clutch hydraulic pressure Pc in this case is indicated by a one-dot chain line A. Further, the clutch hydraulic pressure Pc can be reduced by setting the power generation correction mode in addition to being reduced when the idle condition is established. The change in this case is indicated by a two-dot chain line B.
1…エンジン、2…「電気モータ」としてのモータジェネレータ、3…バッテリ、4…インバータ、5…自動変速機、51…トルクコンバータ、52…「クラッチ」としてのフォワードクラッチ、521…クラッチピストン制御弁、6…駆動軸、7…ディファレンシャル、8a,8b…駆動輪、101…「コントロールユニット」としての電子制御ユニット、151…アクセルセンサ、152…モータ回転数センサ、153…ブレーキスイッチ、154…クラッチ入力回転数センサ、155…クラッチ出力回転数センサ、156…バッテリ電流センサ。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記エンジンのクランク軸と直結させた回転軸を有する電気モータと、
前記エンジン及び電気モータと車両の駆動軸との間に介装され、前記エンジン及び電気モータが発生させた駆動トルクを所定の変速比で前記駆動軸に伝達させるための変速機であって、前記駆動トルクを伝達させる際のトルク容量が可変に構成されたクラッチを有する変速機と、
前記エンジン、電気モータ及び変速機を制御するためのコントロールユニットと、を含んで構成されるハイブリッド車であって、
前記コントロールユニットは、
所定のアイドル条件が成立しているか否かを判定し、
前記所定のアイドル条件が成立しているときに、前記電気モータに対する発電要求が発生したか否かを判定し、
前記発電要求が発生した後、運転者によるブレーキ操作の有無又はブレーキの操作量を検出し、前記発電要求が維持されている間における前記クラッチのトルク容量を、ブレーキ操作がないか、又は検出したブレーキの操作量が小さい場合においては前記アイドル条件の成立前におけるよりも小さな第1の容量に、それ以外の場合においては前記第1の容量よりも小さい第2の容量に低減させるとともに、前記発電要求が発生したことの判定に応答して、前記エンジンの回転速度を上昇させるハイブリッド車。 Engine,
An electric motor having a rotating shaft directly connected to the crankshaft of the engine;
A transmission that is interposed between the engine and the electric motor and a drive shaft of a vehicle, and transmits the drive torque generated by the engine and the electric motor to the drive shaft at a predetermined speed ratio, A transmission having a clutch configured to have a variable torque capacity when transmitting drive torque;
A control unit for controlling the engine, the electric motor and the transmission, and a hybrid vehicle comprising:
The control unit is
Determine whether a predetermined idle condition is satisfied,
When the predetermined idle condition is satisfied, determine whether a power generation request for the electric motor has occurred,
After the generation request is generated, the presence or absence of the brake operation by the driver or the amount of operation of the brake is detected, and the torque capacity of the clutch while the generation request is maintained is detected as to whether there is no brake operation. When the brake operation amount is small, the first capacity is reduced to a value smaller than that before the idle condition is satisfied , and in other cases, the second capacity is reduced to be smaller than the first capacity. A hybrid vehicle that increases the rotational speed of the engine in response to a determination that a request has occurred.
前記コントロールユニットは、
前記バッテリの残容量を検出し、
前記発電要求が発生したか否かを、検出したバッテリの残容量に基づいて判定する請求項1又は2に記載のハイブリッド車。 A battery configured to be rechargeable by the electric motor,
The control unit is
Detecting the remaining capacity of the battery;
The hybrid vehicle according to claim 1, wherein whether or not the power generation request has occurred is determined based on the detected remaining battery capacity.
前記コントロールユニットは、
前記クラッチのトルク容量を、クラッチ締結後のトルク容量に向けて徐々に増大させるとともに、
車両を推進させるための、前記クラッチのトルク容量に応じた前記電気モータの目標回転速度を設定し、
設定した目標回転速度に基づいて前記電気モータの回転数制御を行う請求項1〜5のいずれかに記載のハイブリッド車。 At the time of departure after the power generation request occurs while stopping,
The control unit is
While gradually increasing the torque capacity of the clutch toward the torque capacity after clutch engagement,
Setting a target rotational speed of the electric motor according to the torque capacity of the clutch for propelling the vehicle;
The hybrid vehicle according to claim 1, wherein the rotational speed of the electric motor is controlled based on a set target rotational speed .
前記コントロールユニットは、前記クラッチのトルク容量をクラッチ締結後のトルク容量に増大させる際のトルク容量変化の速度を、前記発電要求が発生した後以外の発進時におけるトルク容量変化の速度よりも低減させる請求項1〜6のいずれかに記載のハイブリッド車。 At the time of departure after the power generation request occurs while stopping,
The control unit reduces the speed of torque capacity change when the torque capacity of the clutch is increased to the torque capacity after the clutch is engaged than the speed of torque capacity change when starting other than after the generation request is generated. The hybrid vehicle according to claim 1 .
前記エンジンのクランク軸と直結させた回転軸を有する電気モータと、An electric motor having a rotating shaft directly connected to the crankshaft of the engine;
前記エンジン及び電気モータと車両の駆動軸との間に介装され、前記エンジン及び電気モータが発生させた駆動トルクを所定の変速比で前記駆動軸に伝達させるための変速機であって、前記駆動トルクを伝達させる際のトルク容量が可変に構成されたクラッチを有する変速機と、を含んで構成されるハイブリッド車を制御するための制御装置であって、A transmission that is interposed between the engine and the electric motor and a drive shaft of a vehicle, and transmits the drive torque generated by the engine and the electric motor to the drive shaft at a predetermined speed ratio, A control device for controlling a hybrid vehicle including a transmission having a clutch configured to variably have a torque capacity when transmitting drive torque,
所定のアイドル条件が成立しているか否かを判定する手段と、Means for determining whether or not a predetermined idle condition is satisfied;
前記所定のアイドル条件が成立しているときに、前記電気モータに対する発電要求が発生したか否かを判定する手段と、Means for determining whether or not a power generation request for the electric motor has occurred when the predetermined idle condition is satisfied;
前記発電要求が発生した後、運転者によるブレーキ操作の有無又はブレーキの操作量を検出する手段と、Means for detecting the presence or absence of the brake operation by the driver or the amount of operation of the brake after the generation request is generated;
前記発電要求が維持されている間における前記クラッチのトルク容量を、ブレーキ操作がないか、又は検出したブレーキの操作量が小さい場合においては前記アイドル条件の成立前におけるよりも小さな第1の容量に、それ以外の場合においては前記第1の容量よりも小さい第2の容量に低減させる手段と、The torque capacity of the clutch while the power generation request is maintained is set to a first capacity smaller than that before the idle condition is satisfied when there is no brake operation or when the detected brake operation amount is small. In other cases, means for reducing to a second capacity smaller than the first capacity;
前記発電要求が発生したことの判定に応答して、前記エンジンの回転速度を上昇させる手段と、を含んで構成されるハイブリッド車の制御装置。Means for increasing the rotational speed of the engine in response to the determination that the power generation request has occurred.
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